Skip to main content
Global

1.A: طبيعة الضوء (الإجابات)

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    196647

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    تحقق من فهمك

    1.1. 2.1% (إلى رقمين مهمين)

    1.2. 15.1 درجة

    1.3. الهواء إلى الماء، لأنه لا يتم استيفاء الشرط المتمثل في أن الوسيط الثاني يجب أن يكون له معامل انكسار أصغر

    1.4. 9.3 سم

    1.5. \(\displaystyle AA'\)يصبح أطول\(\displaystyle A'B'\)، ويميل بعيدًا عن السطح، ويميل الشعاع المنكسر بعيدًا عن المعتاد.

    1.6. أيضا\(\displaystyle 90.0%\)

    1.7. سيكون هناك انكسار فقط ولكن لن يكون هناك انعكاس.

    أسئلة مفاهيمية

    1. نموذج كشعاع عندما تكون الأجهزة كبيرة مقارنة بالطول الموجي، كموجة عندما تكون الأجهزة قابلة للمقارنة أو صغيرة مقارنة بالطول الموجي

    3. تثبت هذه الحقيقة ببساطة أن سرعة الضوء أكبر من سرعة الصوت. إذا كان المرء يعرف المسافة إلى موقع البرق وسرعة الصوت، يمكن للمرء، من حيث المبدأ، تحديد سرعة الضوء من البيانات. من الناحية العملية، نظرًا لأن سرعة الضوء كبيرة جدًا، يجب أن تكون البيانات معروفة بدقة عالية بشكل غير عملي.

    5. يتكون المسحوق من العديد من الجسيمات الصغيرة ذات الأسطح الموجهة عشوائيًا. هذا يؤدي إلى انعكاس منتشر ويقلل اللمعان.

    7. «نحو» عند زيادة n (الهواء إلى الماء، الماء إلى الزجاج)؛ «بعيدًا» عند تقليل n (الزجاج إلى الهواء)

    9. يخرج شعاع من الساق من الماء بعد الانكسار. يرى الراصد في الهواء موقعًا واضحًا للمصدر، كما لو كان الشعاع ينتقل في خط مستقيم. انظر الشعاع المتقطع أدناه.

    هذا الشكل هو رسم توضيحي لتشكيل صورة ساق تحت الماء، كما يراها المشاهد في الهواء فوق الماء. يظهر شعاع يخرج من الساق وينكسر عند واجهة الماء والهواء. ينحني الشعاع المنكسر بعيدًا عن المعدل الطبيعي. عند استقراء الشعاع المنكسر مرة أخرى إلى الماء، يكون الشعاع المقروء أعلى من الشعاع الفعلي بحيث تكون صورة الساق فوق الساق الفعلية وتبدو الساق أقصر.

    هذا الشكل هو رسم توضيحي لتشكيل صورة ساق تحت الماء، كما يراها المشاهد في الهواء فوق الماء. يظهر شعاع يخرج من الساق وينكسر عند واجهة الماء والهواء. ينحني الشعاع المنكسر بعيدًا عن المعدل الطبيعي. عند استقراء الشعاع المنكسر مرة أخرى إلى الماء، يكون الشعاع المقروء أعلى من الشعاع الفعلي بحيث تكون صورة الساق فوق الساق الفعلية وتبدو الساق أقصر.

    11. تصبح الأحجار الكريمة غير مرئية عندما يكون معامل الانكسار هو نفسه، أو على الأقل مشابهًا، للمياه المحيطة بها. نظرًا لأن الماس يحتوي على معامل انكسار مرتفع بشكل خاص، فإنه لا يزال بإمكانه التألق نتيجة الانعكاس الداخلي الكلي، وليس غير المرئي.

    13. يمكن للمرء قياس الزاوية الحرجة من خلال البحث عن بداية الانعكاس الداخلي الكلي حيث تتنوع زاوية الإصابة. يمكن بعد ذلك تطبيق المعادلة 1.5 لحساب معامل الانكسار.

    15. بالإضافة إلى الانعكاس الداخلي الكلي، تخضع الأشعة التي تنكسر داخل وخارج بلورات الماس للتشتت بسبب اختلاف قيم n عبر الطيف، مما يؤدي إلى عرض متلألئ للألوان.

    17. نعم

    19. لا. الموجات الصوتية ليست موجات عرضية.

    21. يتم امتصاص الطاقة في المرشحات.

    23. يتم مشاهدة غروب الشمس بالضوء الذي ينتقل مباشرة من الشمس باتجاهنا. عندما يتناثر الضوء الأزرق خارج هذا المسار، يهيمن الضوء الأحمر المتبقي على المظهر العام لغروب الشمس.

    25. تم تدوير محور الاستقطاب للنظارات الشمسية\(\displaystyle 90°\).

    مشاكل

    27. \(\displaystyle 2.99705×10^8m/s; 1.97×10^8m/s\)

    29. فن الثلج\(\displaystyle 0°C\)

    31. 1.03 نانوثانية

    33. 337 مترًا مربعًا

    35. برهان

    37. برهان

    39. انعكاس،\(\displaystyle 70°\)؛ الانكسار،\(\displaystyle 45°\)

    41. \(\displaystyle 42°\)

    43. 1.53

    45. أ. 2.9 م؛

    ب. 1.4 م

    47. أ\(\displaystyle 24.42°\)؛

    ب.\(\displaystyle 31.33°\)

    49. \(\displaystyle 79.11°\)

    51. أ. 1.43، فلوريت؛

    ب.\(\displaystyle 44.2°\)

    53. أ\(\displaystyle 48.2°\)؛

    ب.\(\displaystyle 27.3°\)

    55. \(\displaystyle 46.5°\)للأحمر،\(\displaystyle 46.0°\) للبنفسج

    57. أ\(\displaystyle 0.04°\)؛

    ب. 1.3 م

    59. \(\displaystyle 72.8°\)

    61. \(\displaystyle 53.5°\)للأحمر،\(\displaystyle 55.2°\) للبنفسج

    63. 0.500

    65. 0.125 أو 1/8

    67. \(\displaystyle 84.3°\)

    69. \(\displaystyle 0.250I_0\)

    71. أ. 0.500؛

    ب. 0.250؛

    المادة 0.187

    73. \(\displaystyle 67.54°\)

    75. \(\displaystyle 53.1°\)

    مشاكل إضافية

    77. 114 راديان في الثانية

    79. 3.72 ملم

    81. \(\displaystyle 41.2°\)

    83. (أ) 1.92. الجوهرة ليست ماسة (إنها زركون).

    ب.\(\displaystyle 55.2°\)

    85. (أ) 0.898؛

    ب. لا يمكننا ذلك\(\displaystyle n<1.00\)، لأن هذا يعني سرعة أكبر من c.

    ج- الزاوية المنكسرة كبيرة جدًا بالنسبة لزاوية السقوط.

    87. \(\displaystyle 0.707B_1\)

    89. أ\(\displaystyle 1.69×10^{−2}°C/s\)؛

    ب. نعم

    مشاكل التحدي

    91. الجزء الأول:\(\displaystyle 88.6°\). يعتمد الباقي على مدى تعقيد الحل الذي يبنيه القارئ.

    93. دليل؛ 1.33

    95. أ. 0.750؛

    (ب) 0.563؛

    (ج) 1.33